羧化全酶合成酶缺陷病的临床诊治及基因突变分析

目的报道羧化全酶合成酶（holocarboxylase synthetas,HCS）缺陷病的诊治及随访情况,了解该疾病的基因突变谱。方法采用质谱分析及生物素酶活性测定进行HCS缺陷病的诊断。②采用聚合酶链反应-直接测序法进行HCS基因突变分析。③11例HCS缺陷病患儿中10例接受了生物素的治疗（10～40mg/d）,对其疗效进行随访观察。结果11例患儿均有不同程度精神萎靡、嗜睡及代谢性酸中毒,10例患儿有皮肤损害。质谱分析血3-羟基异戊酰肉碱,尿3-甲基巴豆酰甘氨酸、甲基枸橼酸等增高。生物素酶活性与正常对照者生物素酶活性的比值〉gt;30%。②发现4种突变：c.1522C〉gt;T（R508W）,c.1088T〉gt;A（V363D）,c.126G〉gt;T（E42D）,c.1994G〉gt;C（R665P）（新变异）。实变频率分别为50%,29%,7%,14%。③10例接受生物素治疗的患儿,1～2周后临床症状消失,2～6月后异常代谢产物多下降至正常。结论HCS缺陷病以神经系统及皮肤损害、代谢性酸中毒为特征。质谱分析、生物素酶活性测定、基因突变分析有助于明确诊断,口服生物素疗效显著。突变R508W和V363D可能是中国患儿的常见突变。

一个罕见的羧化全酶合成酶缺乏症家系的临床分析与基因诊断

目的对罕见的羧化全酶合成酶缺乏症患儿进行临床诊治和基因突变分析。方法结合临床表现,同时运用血串联质谱、尿气相色谱等,对1例婴儿期起病的疑似羧化全酶合成酶缺乏症/生物素酶缺乏症患儿进行筛查与初步诊断,并提取家系全部成员外周血DNA,应用聚合酶链反应(PCR)扩增生物素酶基因(BTD)的4个外显子和羧化全酶合成酶基因(HLCS)的12个外显子,直接测序,进行先证者及其他家系成员的基因突变检测,以明确患儿基因型与表型之间的关系。结果家系中患儿的发病时间均较早(第一胎男孩为2月+,第二胎女孩为1月),临床主要表现为出生后早期(1-2周)开始头部出现散在湿疹、脓疱疹,3个月时全身发红伴弥漫性浸润性丘疹和脱屑,营养不良貌,毛发稀黄,呼吸急促等。实验室检查发现轻度贫血、代谢性酸中毒,血串联质谱检测发现3-羟基异戊酰基肉碱(C5-OH)水平显著升高,尿有机酸分析显示尿乳酸、丙酮酸、羟基丙酸、丙酰甘氨酸、甲基巴豆酰甘氨酸等显著升高,符合羧化全酶合成酶缺乏症/生物素酶缺乏症的表现。突变检测:家系基因测序BTD基因未发现致病性突变,而在患儿HLCS基因的第9和第10号外显子上发现了致病性的突变位点:c.1522C>T杂合突变和c.1711G>A杂合突变,均为错义突变,50例健康人对照100个等位基因测序未发现这两个位点的突变。因此,患儿诊断明确。经生物素20mg/d补充治疗与营养干预后,患儿全身情况逐渐好转,2周后皮疹愈合,营养状况也逐渐得到改善。结论羧化全酶合成酶缺乏症以神经系统及皮肤损害、代谢性酸中毒为特征。串联质谱和气相色谱分析、基因突变分析有助于鉴别诊断和确诊,口服生物素疗效显著。本研究对一个羧化全酶合成酶缺乏症家系进行了临床分析和基因诊断,明确了患儿发病的遗传学病因,为这个家庭后面的产前诊断,打下了坚实的基础。

斑马鱼HCS基因全长cDNA序列及早期仔鱼阶段的空间表达

蛋白生物素酰化发挥重要的生理作用,羧化酶和组蛋白生物素酰化主要依赖于羧化全酶合成酶(holocarboxylase synthetase,HCS)。首次克隆了HCS基因全长序列2 942 bp,其编码829个氨基酸,含有BirA功能结构域。利用RNA整体原位杂交技术,检测HCS基因在斑马鱼早期发育过程中的空间表达,发现HCS基因在脑、脊髓、鳃、心脏、肠道和肌肉等组织中表达。在肌肉组织中,HCS基因在初孵仔鱼的肌节表达,而在孵化后第6天仔鱼中,HCS基因则集中在每一肌节的中部表达。这些结果,为进一步了解HCS的功能奠定了基础。

组蛋白的生物素酰化修饰

组蛋白修饰对基因表达的表观遗传学调控起着重要作用。组蛋白生物素酰化修饰是近年来新发现的一种组蛋白修饰,具有重要的生物学功能。有证据表明组蛋白生物素酰化在细胞增殖、DNA修复、维持基因组稳定等方面发挥作用。组蛋白的生物素酰化修饰是由羧化全酶合成酶与组蛋白直接相互作用的结果。本文主要介绍了组蛋白生物素酰化发现的过程,并对近年来在组蛋白生物素酰化催化机制和组蛋白生物素酰化功能方面的研究进展进行了综述,最后对组蛋白生物素酰化研究领域存在的问题进行了探讨。